Главная -> Книги

(0) (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (10) (11) (12) (13) (14) (15) (16) (17) (18) (19) (20) (21) (22) (23) (24) (25) (26) (27) (28) (29) (30) (31) (32) (33) (34) (35) (36) (37) (38) (39) (40) (41) (42) (43) (44) (45) (46) (47) (48) (49) (50) (51) (52) (53) (54) (55) (56) (57) (58) (59) (60) (61) (62) (63) (64) (65) (66) (67) (68) (69) (70) (71) (72) (73) (74) (75) (76) (77) (78) (79) (80) (81) (82) (83) (84) (85) (86) (87) (88) (89) ( 90 ) (91) (92) (93) (94) (95) (96) (97) (98) (99) (100) (101) (102) (103) (104) (105) (106) (107) (108) (109) (110) (90)

ния, не внося в нее искажений. Классическое решение этой проблемы состоит во включении управляющего трансформатора Ту. Вопросам проектирования управляющих трансформаторов посвящено достаточно много книг, поэтому мы пе будем рассматривать в подробностях этот метод.

Обратимся к новому способу управления силовыми транзисторными ключами, называемому бутстрепным. Собствен!ю, способ этот был разработан достаточно давно [24], однако широкое распространение в практических консфукциях он получил после появления драйверных микросхем. Сразу отметим, что бутстрепный метод можно эффективно использовать только для транзисторов MOSFET и IGBT, которые требуют ничтожных затрат мощности по цепи управления.

Рассмотрим бутстрепный метод управления на основе драйверпой микросхемы 1R2113, выпускаемой фирмой International Rectifier (рис. 14.31). Драйвер представляет собой микросхему в стандартном корпусе (например, DIP-14). Входным сигналом служит сигнал микросхемы управления стандартной амплитуды логического уровня. На выходе драйвера имеются напряжения управления «верхним» и «нижним» силовыми фанзисторами. В драйвере приняты меры по обеспечению необходимых управляющих уровней, создан эквивалент гальванической развязки, имеются дополнительные функции - вход отключения, защита от пониженного напряжения питания, фильтр коротких управляющих импульсов.

Как видно из сфуктурнок схемы, двухтактный драйвер состоит из двух независимых каналов. На входе предусмотрены формирователи импульсов, построенные на основе триггеров Шмитта. Выводы Vcc и Vdd предназначены для подключения пига)ощего напряжения, «земляные» шины силовой части и управляющей развязаны (выводы Vss и СОМ). В подавляющем большинстве случаев эти выводы просто соединяются вместе.

Предусмотрена также возможность раздельного питания управляющей и силовой части для согласования входных уровней с уровнями схемы управления. Вход SD - защитный. Выходные каскады построены на комплементарных полевых транзисторах и в дополнительных пояснениях не нуждаются.

Типовая схема включения драйвера приведена на рис. 14.32.



о: о: (О

4=3-

Преобразоватегь уровня

"ИГ

Г"

Преобразователь уровня

HZDH -ОН -СИ I-1

Рис. 14.31. Функциональные узлы драйверной микросхемы IR2113 фирмы International Rectifier



=;= С1

4=>

RI VTI

2iVD1

=FC3

Рис. 14.32. Типовая схема включения драйверной микросхемы IR2ИЗ

С1 И СЗ - фильтрующие конденсаторы драйвера. Необходимо располагать их как можно ближе к соответствующим выводам; С4 - фильтрующий конденсатор силовой цепи. С2 и VD1 - бутстрепный каскад;

R1 и R2 - затворные резисторы (об их выборе было сказано в главе, посвященной транзисторам MOSFET). Затворные резисторы, кроме того, «спасают» драйвер от неприятного явления, называемого защелкиванием. Явление защелкивания мы разберем чуть позже, в главе, посвященной электронным балластам для ламп дневного света.

При разработке схемы управления с использованием драйвера следует обратить внимание на следующие параметры:

• максимальное напряжение на выводе Vb относительно общего провода (Vb) - 625 В;

• максимальное напряжение на выводе Vs (Vs) - Vb-25 В;

• максимальный ток управления (/р , / о ) - 2 А;

• время включения (t„„) - 120 нсек;

• время выключения (t„jj) - 94 нсек;

• максимальное напряжение питания (Vcc) - 20 В;

• тепловое сопротивление «кристалл-среда» (Rja)-75 °С/Вт (DIP);



(0) (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (10) (11) (12) (13) (14) (15) (16) (17) (18) (19) (20) (21) (22) (23) (24) (25) (26) (27) (28) (29) (30) (31) (32) (33) (34) (35) (36) (37) (38) (39) (40) (41) (42) (43) (44) (45) (46) (47) (48) (49) (50) (51) (52) (53) (54) (55) (56) (57) (58) (59) (60) (61) (62) (63) (64) (65) (66) (67) (68) (69) (70) (71) (72) (73) (74) (75) (76) (77) (78) (79) (80) (81) (82) (83) (84) (85) (86) (87) (88) (89) ( 90 ) (91) (92) (93) (94) (95) (96) (97) (98) (99) (100) (101) (102) (103) (104) (105) (106) (107) (108) (109) (110)